JPH06103472A - ラベル検出のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】物品の盗難防止に用いるＭＨｚ帯域に共鳴周波
数を有する電気的共鳴回路を有するラベルの検出のため
の装置で、送信機と受信機よりなる装置を提供する。 【構成】送信機（１）は送信信号のシーケンスを生成
し、その周波数は上記ラベルの所定の共鳴周波数にわた
りまたこれを越える揺らぎサイクルで揺動するようにな
してあり、送信アンテナ（１１）を用いてこれを放射す
る。受信機（２）において受信アンテナ（１２）を用い
て受信した信号が走査されまた上記送信機（１）におけ
る信号生成と同期してデジタル化される。ｎ個の揺らぎ
サイクルのデジタル信号値から背景が形成され最後の揺
らぎサイクルのデジタル化された信号値から減算され
る。背景の減算により、送信および／または受信アンテ
ナの近傍に位置している物体による送信信号の回折およ
び反射に起因するような時間的に比較的安定な妨害の弁
別が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は物品の窃盗を防止するために用
いられＭＨｚ帯の共鳴周波数（ｆR ）を持つ電気共鳴回
路を有するラベル検出のための装置に関するものであっ
て、ここにおいて装置は送信機と受信機よりなり、送信
機は送信信号のシーケンスを生成し送信アンテナを用い
てこれを放射し、その周波数はラベルの所定の共鳴周波
数にわたりまたこれを越える揺動サイクルで揺動され、
また受信アンテナにより受信された信号の評価を介し
て、受信機内では送信アンテナと受信アンテナの間の領
域内におけるラベルの存在の検出が行なわれるようにな
してある装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置は多数の異なる構成が周知
でありすでに使用されている。これらの装置全ての問題
は定常的に存在する背景妨害波から比較的弱いラベルの
信号を弁別することと誤警報を回避することである。特
に、近傍に位置している全ての物体上に送信アンテナか
ら放射された高周波電磁波の回折および反射により引き
起こされた干渉によって問題が起こる。こうした妨害は
実際には求めているラベルの信号に極めて類似している
可能性があるためである。

【０００３】米国特許第４，５３１，１１７号で周知の
装置の場合、間歇的な送受信によりこの問題に対処して
いる。受信および検出は送信機の送信の合間にだけ行な
われ、妨害と共に送信信号の減衰が続く（エコー処
理）。これはラベル信号が一般に妨害よりかなりゆっく
りと減衰する事実から使用されている。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】本発明は上記の問題を解決す
るために新しい方法を導入するものであり、間歇的な送
信および受信が不必要に行なわれないようになしてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の装置の場合、請
求の範囲１で特徴を示してあるように、送信機における
送信信号のシーケンスはデジタル式にまたそれぞれの揺
らぎサイクルに同期する位相位置が生成される。受信機
では受信アンテナを用いて受信した信号は復調後、送信
機における信号生成と同期して走査およびデジタル化が
行なわれる。それぞれの場合のｎ個の揺らぎサイクルの
デジタル化された信号の値から、一つの背景が形成さ
れ、これが背景と同じ方法で形成された最後の揺らぎサ
イクルのデジタル化された信号の値からまたは前景から
減算されるが、最後のｍ個の揺らぎサイクルのそれぞれ
の場合のデジタル化された信号の値だけを用いている。
個数ｎは個数ｍより大幅に大きい（望ましくは大きさで
１桁ないし２桁）。

【０００６】よって、本発明はラベル弁別に重大な妨害
を排除するための背景の減算を用いている。しかし、あ
らかじめ必要なことはラベル弁別に重要な妨害がラベル
信号と比較して実質的に安定していること、すなわち連
続する揺らぎサイクルの多数において常に同じように発
生していることである。前述の解説および反射に起因す
る妨害に関して、それぞれの正確な揺らぎサイクルにお
いて正確に同期する位相位置を有する同一の信号シーケ
ンスが送信アンテナ経由で放射される場合のみ、これは
実際上当てはまる。しかしラベルの信号はその発生に関
して時間的変化を起こすことがあり、これはアンテナ構
造を通過する際にラベルが必ず移動しているという事実
によるものである。

【０００７】この用件を満たすことが出来るようにする
ため、送信アンテナを用いて放射された信号のシーケン
スが送信機内でデジタル的に生成されている。よって、
デジタル信号生成の場合、極めて重要な位相条件が比較
的簡単にまた十分正確に満たされ得る。よって受信機内
の走査は送信機内の信号生成と同期して行なわれること
になる。従属関係にある請求の範囲は本発明の利便で好
適な開発を特徴付けるものである。

【０００８】

【実施例】本発明は以降添付の図面を参照しつつ詳細に
解説される。

【０００９】図１の装置は送信機１および受信機２より
なる。送信機１および受信機２の両方は共通のクロック
発生回路３により計時または刻時される。クロック発生
回路はおよそ４８ＭＨｚのクロック周波数でクロック信
号のシーケンスを生成している。この周波数は検出され
るべきラベル上の共鳴回路の通常およそ８．２ＭＨｚの
共鳴周波数または送信機１によりこの目的で生成された
信号シーケンスのそれより数倍高い。

【００１０】周波数分周回路４で送信機１のクロック信
号が分周され（例えば９を係数として）、モジュロ−ｍ
カウンター５へ供給される。カウンターはそのデータ出
力での一連の分周したクロックで０からｍまでの数を直
列接続されている関数生成回路６のための入力として供
給する。揺らぎサイクルはモジュロ−ｍカウンター５の
サイクルを通じて決定されその周波数は一般に８０ない
し８５ＭＨｚの間で選択される。

【００１１】関数生成回路６は関数テーブルがファイル
されているＰＲＯＭ（記憶容量例えば１メガバイトを有
するような）が望ましい。ファイルされた関数の値は送
信機１内部でデジタル的に生成されるべき信号シーケン
スについての位相角の増分Δαに対応する。図２では
ａ）で時間ｔの関数としての位相角増分を示す。不連続
的生成の結果として、位相角増分の時間変動は段階的で
それぞれの場合における関数値は分取したクロックのリ
ズムにあわせて変化する。これは時間軸の開始部分で図
２ａ）の左側だけに図示してあるが、もっと長い時間で
は段階的な曲線が関数の流れを良く示すために連続的に
作られる。関数曲線は位相角の増分値Δα0 について正
弦波でありこれ以外の通常のうねりのある場合にはのこ
ぎり波の形状である。正弦波関数曲線の利点は高調波が
少ないことである。

【００１２】アキュムレータ７において関数生成回路６
より供給される位相角増分値はクロック信号のリズムで
積算される、すなわち２進加算を用いてまたこれからク
ロック生成回路により直接供給された分周されていない
信号が位相角αについて値を構成する。位相角の値αは
さらなる関数生成回路８への入力として供給される。ア
キュムレータ７の所定のビット数の結果として、値は自
動的に上向き方向に制限されることになる。さらなる関
数生成回路はそれぞれの位相角の値について生成すべき
信号シーケンスの固定増幅率値を供給する。生成すべき
信号シーケンスの増幅率値はここでも正弦波関数の値に
対応している。

【００１３】さらなる関数生成回路８により供給された
信号値をアナログ電圧信号に変換するためには、デジタ
ル・アナログ変換回路が提供されており、これの出力信
号が送信アンテナ１１へ送信信号として供給される前に
ローパスフィルタ１０を用いて平滑化される。図２の
ｂ）では左側の時間軸の開始点でデジタル・アナログ変
換回路９により供給される不連続電圧値を、また図示し
た時間軸全体にわたってローパスフィルタ１０を用いて
濾波した後に得られた送信信号の曲線を図示してある。
図２ｂはこの曲線の周波数が図２ａに図示した揺らぎサ
イクルにわたってどの様に増加または減少するかを明確
に示している（通常±１０％）。

【００１４】受信機２において受信アンテナを用いて受
信した信号シーケンスは第１に復調され、ここで混合回
路１３内で少量のすなわち妨害を受けていない送信信号
と積算される。この目的で送信信号は送信機１から空中
線経路を経由して送信されるだけではなくさらに受信機
２への配線接続経由でさらに直接的に送信される必要が
ある。妨害を受けている受信信号をそれ自身と積算する
ことによる何らかの従来の復調に代って純粋な妨害を受
けていない送信信号を用いる混合回路１３内の復調は妨
害の減少に重要ではなくもない関連がある。

【００１５】変調の結果は「ＤＣ電圧成分」ならびに送
信信号周波数の２倍の成分である。後者は直列に接続さ
れたローパスフィルタ１４で排除される（制限周波数は
およそ７Ｈｚ）。残りの「ＤＣ電圧成分」は模式的に図
２ｃ）に図示したとおりである。送信アンテナ１１と受
信アンテナ１２の中間に位置する共鳴回路２１により通
常起こるように、時間軸のおよそ中間にＳで示した小さ
な「妨害」を成分が有しているが、これは送信信号の回
折および反射の結果でもある。さらなる評価と弁別の目
的のために「ＤＣ電圧成分」は走査され（例えば揺らぎ
サイクルの１２８倍で）またデジタル化される。図１で
はこれらの関数を実行するためのアナログ・デジタル変
換回路１５だけを示してあり、さらに送信機１により決
定される揺らぎサイクルにあわせた走査との同期のため
にはクロック発生回路３のクロック信号と共に供給され
るが、これは周波数分周回路２０で適切に分周されてい
る。

【００１６】最後の揺らぎサイクルに先行するそれぞれ
の場合でｎ個の（例えば８００個）揺らぎサイクルのデ
ジタル化した信号の値から、背景形成回路１６において
背景が形成され、最後の揺らぎサイクルのデジタル化し
た信号の値から差分形成回路内で減算される。しかし、
それぞれの場合においてｍ個の（例えば１６個）揺らぎ
サイクルが「前景」に結合されまたｎ’個のこうした
「前景」から背景が形成されるのが望ましい。背景はこ
の後最後の揺らぎサイクルのデジタル化された信号値か
らだけではなく最後に形成された「前景」からも減算さ
れる。

【００１７】背景の形成と減算は「ＤＣ電圧成分」内の
妨害Ｓを区別するために用いられるもので、妨害は送信
信号の反射、回折および重畳により発生しまたこれは共
鳴回路に起因する妨害Ｓから実質的に恒久的に存在す
る。

【００１８】上述のような背景減算中に恒久的に存在す
る「妨害」の脱落を可能にするには、特に生成された信
号シーケンスの位相に関してそれぞれの揺らぎサイクル
における条件の最大限の一致が必要である。それぞれの
揺らぎサイクルにおいて全ての位相角増分の和は２πの
整数倍をなす必要がある。図２でｔ0 と示してある時刻
には位相の跳躍があってはならない。この極めて厳密な
「位相条件」はデジタル式送信信号生成により非常に容
易に満たすことが出来る。連続した揺らぎサイクルにお
いて同一の条件を生成するには、送信機において信号生
成のタイミングにも使用されるクロック信号を用いて受
信信号走査の同期を行なう。

【００１９】背景形成回路１６における背景の形成のた
めと走査により決定されたデジタル化信号値を周期的に
保存し得る保存手段が存在すべきであることは明らかで
ある。それぞれの場合において一つの揺らぎサイクルに
帰属する信号値がデータの組を形成する。背景形成は、
背景形成に用いられる揺らぎサイクル内の同一の走査時
刻で決定される信号値が加算され続いて得られた和の値
が背景形成に用いられる揺らぎサイクルの数で除される
ことで行なわれる、すなわちこの数に標準化が行なわれ
る。上記「前景」の形成は基本的には同一の方法で行な
われる。差分形成回路１７における背景の減算は個々の
走査時刻に対して別個に行なわれる。

【００２０】背景減算から得られるデータの組は最終的
に評価ユニット１８へ供給され、ここでさらなる評価が
行なわれる。評価ユニットは周知の形式で良く、そのた
めここでは詳細について解説しない。これに供給される
データの組を用いて、評価ユニットは送信アンテナ１１
と受信アンテナ１２の間の領域で共鳴回路の存在を決定
する。共鳴ユニットの存在が検出された場合にはユニッ
トが線１９上に警報信号を生成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置を摸式的に示す。

【図２】図１の装置の関数を図示するためａ）、ｂ）、
ｃ）で時間図を示す。

【符号の説明】

１・・・・送信機 ２・・・・受信
機 ３・・・・クロック発生回路 １１・・・・送信
アンテナ １２・・・・受信アンテナ ２１・・・・共
鳴回路 ｆＲ・・・・共鳴周波数

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品の盗難を防止するために用いられＭ
   Ｈｚ帯域に共鳴周波数（ｆR ）を有する電気的共鳴回路
   （２１）を有するラベルの検出のための装置であって、
   送信機（１）と受信機（２）よりなり、上記送信機は送
   信信号のシーケンスを生成し送信アンテナ（１１）を用
   いてこれを放射し、その周波数は上記ラベルの所定の共
   鳴周波数にわたりまたこれを越える揺らぎサイクルで揺
   動し、また受信アンテナ（１２）により受信した信号の
   評価を経て受信機内で上記送信アンテナと上記受信アン
   テナの間の領域におけるラベルの存在が検出されるよう
   になしてあり、上記送信機の上記送信信号シーケンスが
   デジタル式にまたそれぞれの揺らぎサイクルに相対して
   一致する位相位置を有するように生成されることと、上
   記受信アンテナを用いて上記受信機に受信された信号は
   復調された後走査されまた上記送信機における信号生成
   と同期して走査されることと、それぞれの場合にｎ個の
   揺らぎサイクルのデジタル信号値から背景が形成される
   ことと、上記背景が最後の揺らぎサイクルのデジタル化
   された信号値または上記背景と同一の方法だがそれぞれ
   の場合に最後のｍ個の揺らぎサイクルのデジタル化され
   た信号値を単純に用いて形成される前景から減算され、
   ここでｎがｍより大幅に大きいことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 上記送信機（１）および受信機（２）は
   同一のクロック発生回路（３）によりまたは相互に同期
   したクロック発生回路により刻時されるようになしてあ
   り、上記クロック発生回路（３）は上記ラベルの上記共
   鳴回路（２１）の上記所定の共鳴周波数のおよそ５ない
   し６倍が望ましい高いクロック周波数を有するクロック
   信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１項に記
   載の装置。
3. 【請求項３】 それぞれの揺らぎサイクルにおける上記
   送信信号シーケンスの倍率値は送信機において不連続的
   にデジタル的に同一の方法で生成されその後でデジタル
   ・アナログ変換によって電圧値に変換されることを特徴
   とする請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。
4. 【請求項４】 上記受信アンテナを用いて受信した上記
   信号の上記受信機内での変調が上記信号と上記送信機か
   ら直接取得した上記送信アンテナへも供給される上記送
   信信号シーケンスとの乗算により行なわれることを特徴
   とする請求の範囲第１項から第３項に記載の装置。